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Production de vapeur : les chaudières électriques en relais des chaudières à gaz
31 juillet
2025
Avec la fin des contrats d’obligation d’achat, les installations de cogénération existantes, moins rentables, doivent être remplacées. Le candidat idéal ? Le combo chaudière à gaz et chaudière électrique, cette dernière s’imposant comme une alliée stratégique de la première pour assurer une production de vapeur flexible, sécurisée et plus vertueuse sur le plan environnemental. Le point dans cet article.
Pourquoi installer une chaudière électrique ?
Pendant près de 15 ans, la cogénération a dominé le paysage industriel de la production de vapeur avec une technologie déployée sur des milliers de sites en France. Grâce aux contrats d’obligation d’achat de l’électricité, les sites équipés d’une installation de cogénération pouvaient produire de la vapeur à bas coût, financée indirectement par le tarif garanti de revente de l’électricité. Historiquement, la cogénération fonctionnait en hiver avec une solution de soutien fournie par des chaudières à gaz ou biomasse en été. Mais avec la sortie des dispositifs de contrats d’obligation d’achat, les cogénérations sont devenues économiquement obsolètes.
La question se pose donc : comment garantir la production de vapeur à un coût compétitif et de manière fiable ? Dans un premier temps, de nombreux industriels se sont tournés vers la biomasse. Mais le succès de cette solution a entraîné une pénurie du combustible bois, des difficultés de sécurisation de l’approvisionnement et une flambée des prix du combustible qui se sont traduits par un renchérissement de la tonne/vapeur. D’autres ont envisagé les Combustibles Solides de Récupération, ou CSR, une solution soutenue un temps par les pouvoirs publics, mais peu idéale en termes de bilan carbone et d’image pour les entreprises.
Les industriels ont donc développé des projets d’installation de chaudières électriques couplées à leurs chaudières à gaz existantes. L’objectif ? Optimiser la production de vapeur en arbitrant entre le gaz et l’électricité en fonction des prix du marché. Généralement, la chaudière électrique – rentable à prix de marché constant – tourne l’été, lorsque le prix de l’électricité est peu cher. Inversement, la vapeur industrielle est produite au gaz l’hiver pour des questions de rentabilité.
Cette solution de couplage est donc optimale pour des secteurs comme la papeterie, l’agroalimentaire, l’agriculture, la chimie ou la pharmacie, qui disposaient déjà de solutions de cogénération et peuvent désormais, grâce à l’arrêt des installations, libérer une partie de la disponibilité locale pour passer au couplage avec l’électrique.
Chaudière électrique : les avantages
Le principal atout de la chaudière électrique, c’est sa capacité à décarboner la production de vapeur. Et avec la fin progressive des quotas gratuits de CO2, le coût du carbone pourrait devenir un élément clé dans l’arbitrage gaz/électricité, l’électricité devenant peu à peu plus rentable pour la production de vapeur industrielle.
De plus, la parfaite complémentarité entre les chaudières à gaz et électrique permet d’éviter les fluctuations dans la production de vapeur et, donc, de garantir un taux de disponibilité optimal. Pour un couplage performant et rentable, il convient toutefois d’être équipé d’une chaudière à gaz qui supporte les modulations de production et de disposer d’un raccordement avec une capacité de soutirage suffisante. En effet, plus le site aura un besoin de vapeur constant et plus la chaudière électrique sera sollicitée. La modulation sera alors gage de rentabilité puisqu’il sera possible de faire tourner la chaudière électrique aux heures où le prix de l’électricité est économiquement plus intéressant que celui du gaz. Bon à savoir : le raccordement constitue aujourd’hui le principal facteur limitant en raison de la congestion du réseau et de la nécessaire disponibilité au point de soutirage.
Autre levier de rentabilité : la valorisation de sa flexibilité électrique, notamment sur la réserve secondaire où les rémunérations sont aujourd’hui très élevées. L’idéal est donc d’investir rapidement dans une chaudière électrique pour tirer parti de cette réserve et amortir son équipement en 3 ans en moyenne, car ces rémunérations devraient baisser de manière conséquente d’ici à 5 ans avec la montée en puissance des énergies renouvelables et des batteries de stockage.
En résumé, le couplage chaudière à gaz/chaudière électrique est une solution technologique maîtrisée, proposée par de nombreux constructeurs sur le marché.
Chaudières électriques : les dispositifs de financement
L’accompagnement client sur la pré-étude et le dimensionnement est éligible aux financements via le dispositif des Certificats d’Économies d’Énergie (CEE).
Depuis le 1er avril dernier, l’acquisition d’une chaudière électrique est en outre éligible aux CEE spécifiques, car il est désormais possible de prendre en compte le taux d’énergie finale intégrale (EFI). Le rendement de la chaudière électrique par rapport à celui d’une chaudière à gaz permet en effet de réaliser des économies d’énergie, l’électricité présentant un meilleur taux d’EFI que le gaz. L’estimation des économies d’énergie, exprimée en mégawatt heures cumac (MWhc), est calculée sur la durée de vie de l’équipement, sa puissance et la situation de référence. Dans un premier temps, une convention de valorisation des CEE spécifiques est signée, avant la signature du devis pour la chaudière électrique. Puis le client réalise les travaux d’installation. Une période de mesurage de six mois, propre aux opérations spécifiques, est ensuite mise en place pour constater les économies d’énergie. Enfin, le dossier est présenté à l’administration, qui dispose de 6 à 10 mois pour délivrer les CEE, et la subvention est versée au client.
Il est également possible de financer l’acquisition et l’installation de sa chaudière électrique via un Contrat de performance énergétique (CPE). L’intérêt d’un CPE ? L’investissement est supporté par l’opérateur d’efficacité énergétique, comme ACCIONA Energía.
Combien ça coûte ?
Une chaudière électrique d’environ 30 MW, soit de puissance élevée, représente un investissement entre 2 et 3 millions d’euros, un montant relativement modeste compte tenu de la puissance fournie.
À ce coût s’ajoutent les frais d’installation et de dimensionnement qui sont en général du même ordre de grandeur que le montant de l’équipement lui-même :
- Travaux électrique (amont / aval compteur) : 2 000 000 euros
-
Adaptation de l’usine (génie civil, bâtiment…) : 500 000 euros
Selon le dimensionnement électrique en amont du compteur il est parfois possible que les frais de raccordement soient bien plus importants. Ce type de travaux s’anticipe en sollicitant le gestionnaire de réseau électrique au plus tôt afin de faire le point sur les capacités du réseau électrique reliant l'usine.
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